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[综合交流] 理论计算的发射是CT跃迁和实验结果LE跃迁不吻合,请教还能怎么优化理论计算

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请教各位老师,现优化一个含硼氮的多重共振窄半峰宽体系,具体是以硼氮片段为配体,用金属原子配位的配合物体系。目前基态和激发态结构优化尝试过的泛函b3lyp和MN15L( 除金属原子外用6-311G(d,p),对金属用SDD赝势)。目前计算已经过真空状态下,溶剂模型下scrf(SMD, solvent=n-hexane)都得到类似的结果:理论计算的结果S1态发射主要贡献来自轨道240->239的跃迁,这两个轨道电荷跃迁分布是CT跃迁。但是实验现象是稀溶液中该配合物发射呈窄半峰宽,明显是局域(LE)发射的结果。我的目的是希望实验现象和稀溶液中的理论计算结果更吻合,请教各位老师还可以从哪些方向优化理论计算结果呢?

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发表于 Post on 2024-12-10 02:27:59 | 只看该作者 Only view this author
改用range-separated hybrid,比如CAM-B3LYP或wB97X
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2024-12-10 08:37:23 | 只看该作者 Only view this author
B3LYP算CT态众所周知很烂,纯泛函更是算什么激发态都没法用,哪能用MN15L干这事
仔细看下文
谈谈量子化学研究中什么时候用B3LYP泛函优化几何结构是适当的
http://sobereva.com/557http://bbs.keinsci.com/thread-17899-1-1.html
简谈量子化学计算中DFT泛函的选择
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-10 10:32:35 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2024-12-10 02:27
改用range-separated hybrid,比如CAM-B3LYP或wB97X

好的好的,谢谢老师

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-10 10:35:19 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 ZHUOHAO 于 2024-12-10 10:54 编辑
sobereva 发表于 2024-12-10 08:37
B3LYP算CT态众所周知很烂,纯泛函更是算什么激发态都没法用,哪能用MN15L干这事
仔细看下文
谈谈量子化学 ...

谢谢老师,我没描述清楚。用的B3lyp/genecp 混合基组定义的。看您帖子里说“过渡金属/镧系锕系配合物的杂问题:PBE0(镧系优先考虑这个)、TPSSh(锕系优先考虑这个)、MN15、MN15L、r2SCAN都可以考虑。”我要算的体系是过渡金属配合物的所以才用了MN15L/genecp 混合基组尝试了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-10 10:50:07 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2024-12-10 02:27
改用range-separated hybrid,比如CAM-B3LYP或wB97X

老师,我用过wB97XD算过,能级/CT态等和我实验值差的很大(可以说离谱),B3LYP算出来能级差别不算特别大,但是就是电荷分布和实验结果差别大

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发表于 Post on 2024-12-10 16:08:47 | 只看该作者 Only view this author
ZHUOHAO 发表于 2024-12-10 03:50
老师,我用过wB97XD算过,能级/CT态等和我实验值差的很大(可以说离谱),B3LYP算出来能级差别不算特别大 ...

那可以考虑用双杂化泛函。range-separated hybrid倾向于高估LE态能量
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2024-12-10 16:10:47 | 只看该作者 Only view this author
ZHUOHAO 发表于 2024-12-10 03:35
谢谢老师,我没描述清楚。用的B3lyp/genecp 混合基组定义的。看您帖子里说“过渡金属/镧系锕系配合物的杂 ...

过渡金属适合这些泛函不假,但是CT态适合range-separated hybrid和双杂化泛函。虽然你要算的态不是CT态,但是如果有CT态能量和你要的态比较接近的话,只有把CT态算准才能把第一个态的成分算对。所以要兼顾到算CT态的适合程度,必要情况下牺牲算过渡金属的精度
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-10 19:04:09 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2024-12-10 16:10
过渡金属适合这些泛函不假,但是CT态适合range-separated hybrid和双杂化泛函。虽然你要算的态不是CT态, ...

谢谢老师指点!我去试试

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发表于 Post on 2024-12-10 20:30:50 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 cokie 于 2024-12-10 22:24 编辑
ZHUOHAO 发表于 2024-12-10 10:35
谢谢老师,我没描述清楚。用的B3lyp/genecp 混合基组定义的。看您帖子里说“过渡金属/镧系锕系配合物的杂 ...

算几何优化和算激发能是不同的任务,适合几何优化的泛函不一定适合算激发能。
PBE0-D3或者TPSSh的使用指的是几何优化,激发如果明显发现有CT,那当然还是要使用范围分离泛函来算。
如这篇做MR-TADF的Nat.Photonics(https://doi.org/10.1038/s41566-022-01106-8),和你的一样,是窄带隙,但S1有部分CT特征。
所谓“峰宽、强度低、无精细结构”这种特征,主要是针对CT特征极强的跃迁过程,因为前后电子态差别过大导致几何结构变动极大导致的结果。仅仅含有部分CT特征的大刚性结构,也是可以窄带的。
另外你分析跃迁的时候最好还是用NTO或者电子-空穴,这种跃迁,单独一对儿轨道是不太可能完全概括全部的激发特征的。

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发表于 Post on 2024-12-11 02:22:26 | 只看该作者 Only view this author
ZHUOHAO 发表于 2024-12-10 10:35
谢谢老师,我没描述清楚。用的B3lyp/genecp 混合基组定义的。看您帖子里说“过渡金属/镧系锕系配合物的杂 ...

算基态和算激发态完全是两码事。但凡我的泛函推荐没明确说的都是指算基态的情况
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-11 17:35:01 | 只看该作者 Only view this author
cokie 发表于 2024-12-10 20:30
算几何优化和算激发能是不同的任务,适合几何优化的泛函不一定适合算激发能。
PBE0-D3或者TPSSh的使用指 ...

好的好的,谢谢指点!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-11 17:35:22 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2024-12-11 02:22
算基态和算激发态完全是两码事。但凡我的泛函推荐没明确说的都是指算基态的情况

明白了 谢谢sob老师

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